Введение к работе
Актуальность темы. Почвенный покров обширных территорий с холодным семигумидным-семиаридным климатом к настоящему времени во многом остаётся малоизученным, что, в первую очередь, связано со сложностью объекта. 'Многообразие биоклиматических формаций в условиях недостаточного увлажнения накладывается на петрографическую неоднородность, что объективно затрудняет диагностику почв и выявление основных закономерностей почвообразования. До 60-х годов территория Северо-Восточной Азии была для почвоведов, по существу, белым пятном.
До сих пор внинание исследователей занимали, в основном, почвы с яркими проявлениями какого-либо основного процесса почвообразования. При этом почвы, диагностируемые по проявлениям сложных сочетаний различных ЭПП, рассматривались как "переходные", "нетипичные". Это относится и к мюллевым ксеромеэонорфным почвам, формирующимся на бескарбонатных щебнистых и сугли-нисто-щебнистых субстратах и не имеющим признаков оглеения. Эти почвы разнообразны по свойствам, имеют различную микроклиматическую и литологическую приуроченность и весьма слабо изучены.
Наименее изученными оказываются мюллевые почвы экстраконтинентальных ландшафтов, находящиеся на стыке степного и альфегу-мусового почвообразования. В литературе отсутствуют сведения о режимных характеристиках таких почв или они основаны лишь на эмпирических построениях по данным метеостанций. К настоящему времени нет специальных работ, посвященных влиянию состава почвооб-разующих пород на изменение направления почвообразования в холодных ландшафтах с нормальным увлажнением. Описания аккумулятивно-гумусовых горизонтов не всегда достаточно полно отвечают на вопрос о характере этого горизонта - эта общая проблема в почвоведении весьма актуальна для наиболее холодных мюллевых ксеромезоморфных почв, граничащих с грубогумусовыми.
Мюллевые почвы семигумидных-семиаридных ландшафтов отличаются "нетрадиционными" сочетаниями почвообразующих процессов -то есть интересны, как феномен. С другой стороны, они обладают повыаенной, по сравнению с фоновыми почвами, сенсорностью, то есть изменяют свойства при незначительных изменениях совокупности факторов, что позволяет рассматривать их, как прекрасный объект для изучения общих проблем экологии почв.
Цель работы: выявить специфику экологии и генезиса мюллевых ксеромезоморфных почв Северо-Восточной Азии.
ааДЯДИ исследования:
-
Изучение субстантивных, режимных п факторно-генетических свойств и особенностей мюллевых ксеромезоморфных почв Северо-Востока Азии.
-
Выявление таких показателей изучаемых почв, которые или-
- 2 - ' более адекватно отражают совокупное действие факторов почвообразования.
-
Группировка почв по этим показателям.
-
Определение эколого-субстантивной ниши изучаемых почв среди основных групп щебнистых почв областей холодного климата.
Научная новизна. Впервые в холодных континентальных районах Северо-Востока Азии описано многообразие, изучена экология и генезис щебнистых почв с мюлль-аккумулятивными горизонтами. Впервые подробно охарактеризован феномен тундро-степных почв - группы типов, находящихся на стыке Са-иллювиального, метаморфического и альфегумусового почвообразования. Сформулирована концепция определяющего фактора, которая обосновывает конвергенцию полиге-нетнчных почв в приобретении дерновых признаков. Определено место мюллевых хсеромезоморфных почв Северо-Востока Азии в глобальной общности генетически сопряженных мюллевых почв областей холодного климата.
Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы в создании общей концепции мюлль-аккумулятивного почвообразования, в создании базовой классификации почв, уточнении региональных классификаций для регионов холодного континентального климата. Новые данные по тундро-степным ландшафтам, являющимся рефугиумами позднего плейстоцена, обосновывают необходимость их выборочной охраны, как памятников природы.
Объекты исследования. Основным объектом исследований являлись мюлль-модерные (кратко - мюллевые) почвы на свободно дренируемых щебнистых субстратах, имеющие переплетенный корнями горизонт накопления гумуса, диагностируемого микроморфологичесхи и аналитически как мюлль или мюлль-модер, и не имеющие ясно выраженных признаков накопления наземного органического вещества. Почвы формируются под различными ксеромезофитными травянистыми и кустарничковыми сообществами, лишёнными древесного яруса. К таким почвам в исследуемых районах относятся:
обширная группа тундро-степных почв на элюво-делювии кислых бескарбонатных слабометаморфизированных алевролитов и песчаников, а также щебнистой морене кремнистых псаммито-алевро-литов и гранодиоритов,
альфегумусовые. дерновые на элюво-делювии гранитов,
грануземы дерновые на суглинисто - щебнистой морене пале-отипных литокристаллокластических андезитових туфов,
степные криоаридные. на элюво-делювии кварцевых песчаников.
Нетоды. В работе используются результаты собственных полевых и стационарных наблюдений, норфоописаний разного уровня 56 профилей почв, физико-химических определений и рентгеноструктур-ного анализа (в том числе каменного материала). На базе стационара Абориген ИБПС ДВО РАН (верховья Колымы) в течение бесснежного периода (с мая по сентябрь) 1991г. на различных элементах
рельефа проводились наблюдения за режимом влажности и окислительно-восстановительных потенциалов поверхностных горизонтов мюлль-модерных почв. Одновременно брались пробы на наименьшую и полную влагоемкость, влажность, разрыва капилляров, обменную кислотность и обменный алюминий. Эти, наблюдения велись с промежутком около 15 дней; образцы на влажность брались в 32-х кратной, на наименьшую влагоемкость - в 12- кратной повторности.
Для описания и количественной оценки фактора почвообраэую-щих пород использовался метод Градусова (1995), распределяющего различные петрографо-минералогические разряды экосистем по баллам потенциальной экологической изменчивости.
Для решения задачи изучения совокупного действия факторов почвообразования применялись различные методы многомерной математики и их сочетания (в компьютерной обработке), позволяющие выделить ведущие показатели, являющиеся факторами статистических различий. Под факторами статистического различия мы понимаем совокупность конкретных показателей режимных, факторно-генетических и субстантивных свойств самих почв.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международной конференции "Эволюция почв и почвенного покрова в связи с изменениями природной среды" (Пущино, 1992), Ученом Совете Почвенного института им. В.В.Докучаева (1993), совместных заседаниях отделов генезиса, географии и классификации почв, минералогии и микроморфологии почв и экологии и эволюции почв Почвенного института им. В.В.Докучаева (1993, 1995).
Публикации. По теме диссертации опубликована 1 работа, 2 находятся в печати.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы. Диссертация содержит 139 страниц машинописного текста, включющих 7 таблиц, 14 рисунков и списка литературы, состоящего из 133 наименований, из которых 19 иностранных авторов.
Кроме собственных материалов, в работе используются также: данные Д.И.Бермана (общие сведения об экологии тундро-степных ландшафтов, геоботанические описания, энтомофауна), А.В.Алфимова (значения теплообеспеченности и сведения о снеговом покрове), И.Б.Гришкан (состав и активность микробной биоты), К.Е.Пустовой-това (морфоописания и рапределение по профилю опаловых и карбонатных кутан иллювиирования). Петрографические описания прозрачных шлифов выполнены в Северо-Восточном комплексном научно-исследовательском институте. Нагадан; в Московском Университете при участии С.Н.Седова, О.В.Парфеновой, Н.Н.Щврбахоаой, В.В.Ростовцевой. Активное творческое участие принимали: Н.И.Ве-лоусова, Д.И.Берман, Т.А.Востокова, Д.В.Конюшков, Н.Г.Ковалев, К.В.Пустовойтов, С.Н.Седов, И.А.Соколов, В.О.Таргульян, и др. Всем перечисленным друзьям и коллегам, автор выражает глубокую признательность.
_ 4 - ' Особую благодарность автор выражает Е.М.Наумову и Б.П.Гра-дусову, терпеливо и последовательно осуществлявших научное руководство, без участия которых этот труд не был бы завершен.